CS215902B1

CS215902B1 - A method of heating commutators of electrical rotating machines in a rotating magnetic field using eddy currents

Info

Publication number: CS215902B1
Application number: CS794279A
Authority: CS
Inventors: Frantisek Tesar
Original assignee: Frantisek Tesar
Priority date: 1979-11-20
Filing date: 1979-11-20
Publication date: 1982-10-29

Abstract

Účelem vynálezu je zlepšení ohřevu komutátorů za rotace při snížení elektrického příkonu odstředivky. Uvedeného účelu se dosáhne tím, že se nechá komutátor rotovat v prostoru s protisměrně točivým magnetickým polem, s výhodou vícepolovým. Protínáním protisměrně točivého pole lamelami součtem obou rychlostí indukují se v lamelách vířivé proudy, kterými se lamely ohřívají. Rotací magnetických částí v protisměrně točivém magnetickém poli vznikají v nich hysterezní ztráty, jimiž se tyto magnetické části ohřívají. Tohoto vynálezu se využije u ohřevu komutátorů s velkým průřezem lamel a u komutátorů s nízkými zkušebními otáčkami.The purpose of the invention is to improve the heating of commutators during rotation while reducing the electric power input of the centrifuge. The stated purpose is achieved by allowing the commutator to rotate in a space with a counter-rotating magnetic field, preferably a multi-pole one. By intersecting the counter-rotating field with the lamellas at the sum of both speeds, eddy currents are induced in the lamellas, by which the lamellas are heated. By rotating the magnetic parts in a counter-rotating magnetic field, hysteresis losses arise in them, by which these magnetic parts are heated. This invention is used for heating commutators with a large cross-section of the lamellas and for commutators with low test speeds.

Description

Vynález ee týká způsobu ohřevu komutátorů elektrických strojů točivých za rotace v točivém magnetickém poli pomocí vířivých proudů.The invention relates to a method of heating a commutator of an electric machine rotating in a rotating magnetic field by means of eddy currents.

Podle dosavadního způsobu se komutátor předehřeje v peci na předepsanou teplotu. Pak se přenese do odstředivky, jejíž stěny jsou vyhřívány elektrickými odporovými topnými články. V uzavřeném prostoru odstředivky se udržuje teplota vzduchu na teplotě předehřátého komutátoru.According to the prior art, the commutator is preheated in a furnace to a prescribed temperature. It is then transferred to a centrifuge whose walls are heated by electrical resistance heating elements. In the closed space of the centrifuge, the air temperature is maintained at the temperature of the preheated commutator.

Po odstředění předepsanými otáčkami 8 po předepsané době má komutátor teplotu značně nižší, než byla teplota předehřevu. To znamená, že komutátor se odstřeďuje při předepsané teplotě pouze určitou, povětšině velmi krátkou dobu. Větší část odstřelování se děje při stále klesající teplotě, takže účinek odsťřeďování je nedokonalý. Lamelový svazek není proto dokonale usazen, takže v provozu na elektrickém stroji mohou nastávat jeho dodatečné deformace projevující se jeho házivostí a vystupováním jednotlivých lamel. Důsledkem je jiskření kartáčů, opalování komutátoru a porucha elektrického stroje.After centrifugation at the prescribed speed 8 after the prescribed time, the commutator has a temperature considerably lower than the preheating temperature. This means that the commutator is only centrifuged at a prescribed temperature for a certain, usually very short time. Most of the blasting takes place at a continuously decreasing temperature, so that the effect of centrifugation is imperfect. The lamella bundle is therefore not perfectly seated, so that during operation on an electric machine its additional deformations can occur, manifested by its runout and projecting of the individual lamellas. The result is brushing, commutator sunburn, and malfunction of the electrical machine.

Kromě tohoto nedostatku dosavadní způsob ohřevu komutátorů za rotace vyžaduje značný příkon elektrické energie, nebot celá odstředivka musí být trvale vyhřívána.In addition to this drawback, the prior art method of heating commutators during rotation requires considerable power input, since the entire centrifuge must be constantly heated.

Pokles teploty komutátoru během odstřelování je zapříčiněn hlavně únikem ohřátého vzduchu z prostoru odstředivky při jeho vkládání dovnitř a dále špatným přestupem tepla ze vzduchu.The drop in the commutator temperature during blasting is caused mainly by the escape of heated air from the centrifuge space when it is inserted inside and by poor heat transfer from the air.

Uvedené nedostatky jsou odstraněny způsobem ohřevu podle vynálezu, jehož podstatou je, že se nechá komutátor rotovat v prostoru s protisměrně točivým magnetickým polem, s výhodou vícepólovým. Protínáním točivého magnetického pole lamelami součtem obou rychlostí se indukují v lamelách vířivé proudy, kterými se lamely ohřívají. Rotací magnetických částí komutátoru v protisměrném magnetickém poli vznikají v nich hysterezní ztráty, které tyto magnetické části ohřívají.These drawbacks are overcome by the heating method according to the invention, which consists in allowing the commutator to be rotated in a space with a counter-rotating magnetic field, preferably multi-pole. By intersecting the rotating magnetic field with the slats by the sum of both speeds, eddy currents are induced in the slats, which heat the slats. Rotation of the commutator's magnetic parts in the counter-magnetic field generates hysteresis losses that heat the magnetic parts.

Vznikem tepla přímo v rotujícím komutátoru odpadá ohřev celého tělesa odstředivky a při jejím otevírání nevznikají žádné tepelné ztráty. Velikostí točivého magnetického pole a počtem pólů se dosáhne požadované teploty komutátoru po celou dobu jeho rotace. Jednou vyzkoušené parametry budou trvale platné.The generation of heat directly in the rotating commutator eliminates the heating of the entire centrifuge body and does not cause any heat loss during its opening. The magnitude of the rotating magnetic field and the number of poles achieve the desired commutator temperature throughout its rotation. Once tested, the parameters will be permanently valid.

Poněvadž vybuzení točivého magnetického pole se provádí pouze po dobu rotace komutátoru, spotřeba elektrické energie se proti dosavadnímu způsobu ohřevu komutátoru za. rotace značně sníží,Since the excitation of the rotating magnetic field is only performed during the commutator rotation, the power consumption is in contrast to the prior art method of heating the commutator. the rotation will greatly reduce

Na výkresu je znázorněn příklad provedení ohřevu komutátoru podle vynálezu.The drawing shows an exemplary embodiment of the heating of a commutator according to the invention.

Komutátor 1 se nechá rotovat v prostoru s protisměrně točivým magnetickým polem 2» s výhodou vícepólovým. Protínáním protisměrně točivého magnetického pole 2 lamelami 2 se indikují v lamelách 2 vířivé proudy, kterými se lamely 2 ohřívají. Rotací magnetických částí, například ocelové části 4 v protisměrně točivém magnetickém poli 2 vznikají v ocelové části 4 hysterezní ztráty, jimiž se ocelová část 4 ohřívá.The commutator 1 is allowed to rotate in a space with a counter-rotating magnetic field 2, preferably multi-pole. By intersecting the counter-rotating magnetic field 2 with the slats 2, eddy currents are indicated in the slats 2 by which the slats 2 are heated. By rotating the magnetic parts, for example the steel part 4 in the counter-rotating magnetic field 2, hysteresis losses occur in the steel part 4 by which the steel part 4 is heated.

Tohoto způsobu ohřevu komutátorů za rotace se může s výhodou využít u komutátorů s nízkými otáčkami a u komutátorů s velkým průřezem lamel.This method of heating commutators during rotation can be advantageously used in low speed commutators and in commutators with a large lamella cross section.

OPRAVA popisu vynálezu k autorskému osvědčení č. 215 902 Int.Cl? H 05 S 6/10FIXED DESCRIPTION OF THE INVENTION TO COPYRIGHT CERTIFICATE No. 215 902 Int.Cl? H 05 S 6/10

V popisu vynálezu k autorskému osvědčení č. 215 902 je chybně vytištěno místo bydliště.In the description of the invention to the author's certificate No. 215 902 the place of residence is improperly printed.

Správně: TESAŘ FRANTIŠEK, BRUiíOV — BYLNICECorrect: TESAŘ FRANTIŠEK, BRUiíOV - BYLNICE

ÚŘAD PRO VYNÁLEZY A OBJEVYINVENTORY AND DISCOVERY OFFICE

Claims

SUBJECT OF THE INVENTION

Method for heating eddy current commutators of rotating electric machines in rotating magnetic field, characterized in that the commutator (1) is allowed to rotate in the space and counter-rotating magnetic field (3), the induced eddy currents in the lamellas (2) and The commutator (1) is heated by hysteresis losses in the steel part (4).